波束赋形面天线在移动通讯、雷达、遥感技术、以及射电天文等不同领域有着非常广泛的应用，其能将馈源出射的球面电磁波调整为具有指向性的波束，从而获得明显的天线增益。随着移动通讯技术的飞速发展，对波束赋形面天线提出了更高的要求。本文将以波束赋形面为研究对象，基于紧缩场理论和几何光学原理，通过分析电磁场场分布、静区性能和空间功率合成等，对毫米波频段为26.5~40GHz的波束赋形面紧缩场和5GNR产线测试的球形波束赋形面紧缩场进行设计。本文的主要研究内容和工作可概括为：
　　1．对毫米波紧缩场单抛物波束赋形面进行研究。首先基于抛物面的几何光学特性，设计出初始抛物面并对其静区性能进行分析，发现静区性能受抛物面边缘绕射影响较大(幅度波动超过5dB，相位波动超过10°)；接着利用传统边缘绕射处理法——锯齿分布法(通过锯齿渐变使得辐射到抛物面边缘的电磁波能量减小)和曲率卷边法(通过卷边使得边缘电磁波能量辐射到非测试区)对静区性能进行优化，发现这两种方法对于静区的改善程度有限且在实际应用中受限，例如锯齿过长将大大增加微波暗室的体积，卷边曲率过大则会大幅度增加加工难度；然后提出传统边缘法加不同损耗介质的吸波材料(电阻、电介质和磁介质)的混合边缘法，发现混合边缘法对于静区的改善较明显，其中磁介质混合法能够使得静区幅度波动小于2dB，相位波动小于10°；最后提出一种新型边缘处理法——亚波长结构边缘法，利用等效电路原理并周期性排列亚波长结构单元，使得辐射到边缘的电磁波能量衰减且辐射方向改变(辐射到非测试区)，最终使得静区幅度波动小于2dB，相位波动小于10°。
　　2．对5GNR(0.6~6GHz)产线测试的椭球面紧缩场进行研究。首先研究椭球镜的工作原理，其对于置于椭球处馈源天线辐射的电磁波具有汇聚作用；接着，应用椭球面近场聚焦原理设计出初始椭球面模型，发现其在焦点处聚焦存在测试盲区(测试数据波动大，易造成测试结果的误判)；然后利用椭球内表面加外边面组合设计，使得电磁波在聚焦时产生90°的相位差，达到散焦效果；最后，将优化后的椭球波束赋形面进行实物打样，并放入暗室环境进行测试。实测显示椭球面暗室测试批量手机结果变化趋势与大型微波暗室整机性能测试结果变化趋势一致，其中椭球面暗室测试时间为大型暗室测试时间的1/5~1/8，所以，所设计的椭球面暗室能够帮助产线工程师快速筛查出坏机，提高产线效率。